热轧基板连续热镀锌生产工艺

摘要

一种热轧基板连续热镀锌生产工艺，属涂层加工技术领域，用于解决以厚规格带钢为基板的镀锌生产问题。技术方案包括加热炉加热、热轧基板入锌锅镀锌、热轧镀锌板冷却和表面处理等工序，改进后加热炉加热工序由明火加热段、辐射管段和冷却段组成，其中，辐射管段又分为辐射管加热和辐射管均热两阶段，所述热轧基板入锌锅镀锌温度依热轧基板厚度的增加而逐渐降低，其范围为400～450℃。本发明方法以热轧卷板为基板，制定了适合的加热炉热工制度；并通过反复试验摸索出热轧基板进入锌锅温度这个影响厚规格带钢镀锌生产的关键参数。本发明探索研究出适合热基镀锌卷板生产的工艺技术，以该方法生产的热轧镀锌板可为企业创造可观的经济效益。

权利要求

1.一种热轧基板连续热镀锌生产工艺，其热轧基板的厚度为2.0mm～4.0mm，它包括加热炉加热、热轧基板入锌锅镀锌、热轧镀锌板冷却和表面处理工序，其特征在于：所述加热炉加热工序由明火加热段、辐射管段和冷却段组成，其中，辐射管段又分为辐射管加热和辐射管均热两阶段，加热炉加热工序的热工制度如下：a.热轧镀锌板为是普通热轧镀锌板，其对屈服强度不做要求时：明火加热段炉温

1120～1250℃、带温720～750℃，辐射管段的辐射管加热阶段炉温780～800℃、带温

720～750℃，辐射管段的辐射管均热阶段炉温为680～700℃、带温680～690℃，冷却段炉温350℃、带温400～450℃；

b.热轧镀锌板为屈服强度大于等于245Mpa的一般结构用钢时：明火加热段炉温

1080～1250℃、带温660～730℃，辐射管段的辐射管加热阶段炉温720～750℃、带温

680～700℃，辐射管段的辐射管均热阶段炉温为680℃、带温670℃，冷却段炉温350℃、带温400～450℃；

c.热轧镀锌板为屈服强度大于等于335MPa的高强度结构用钢时：明火加热段炉温

1080～1230℃、带温650～690℃，辐射管段的辐射管加热阶段炉温720～730℃、带温

680～700℃，辐射管段的辐射管均热阶段炉温为680℃、带温660～680℃，冷却段炉温

350℃、带温400～450℃；

所述热轧基板入锌锅镀锌温度依热轧基板厚度的增加而逐渐降低，其范围为400～

450℃。

2.根据权利要求1所述的热轧基板连续热镀锌生产工艺，其特征在于：所述明火加热段依次分为5个区，各区炉温分别为1080～1120℃、1150～1200℃、1210～1250℃、

1180～1220℃、1150～1180℃。

3.根据权利要求2所述的热轧基板连续热镀锌生产工艺，其特征在于：所述热轧基板入锌锅镀锌工序中气刀缝隙形状呈对称的纺锤形，从其中部向两边均匀取点，各点缝隙开口距离依次为1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm和1.4mm。

4.根据权利要求1或2或3所述的热轧基板连续热镀锌生产工艺，其特征在于：所述热轧基板入锌锅镀锌工序中，熔融锌液温度为454～458℃。

说明书

热轧基板连续热镀锌生产工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及钢板防腐处理工艺，特别是以2.0mm～4.0mm厚度的热轧卷板为基板的热镀锌生产工艺，属涂层加工技术领域。

[0002] 背景技术

[0003] 近年来，随着工业快速发展，镀锌板的需求量在迅速增加，热镀锌技术也有了迅猛的发展。目前热镀锌板多是以冷轧带钢为基板，规格通常在2.0mm以下。随着工业和基础建设的快速发展，以钢构作为厂房框架的发展趋势越来越迫切，以较厚规格的镀锌板作为钢构的原材料，成为建筑业和镀锌行业的共识；随着节能减排工作的深入，以厚规格热镀锌产品代替水泥制品建造高位粮仓，即经济又耐用，也是科学发展的必然趋势；特别是随着高速公路的飞速发展，把厚规格热镀锌产品用于公路护栏、仓储等，更有着潜力巨大的应用前景。但是目前2.0mm以上的热轧卷板热镀锌生产技术尚不完善，因而改进现有冷轧带钢热浸镀锌生产技术，以2.0mm～4.0mm厚度的热轧卷板为基板生产热镀锌板，已成为业内人士研究的重点。

[0004] 发明内容

[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种2.0mm～4.0mm热轧基板的连续热镀锌生产工艺。

[0006] 本发明所称问题是由以下技术方案解决的：

[0007] 一种热轧基板连续热镀锌生产工艺，其热轧基板的厚度为2.0mm～4.0mm，它包括加热炉加热、热轧基板入锌锅镀锌、热轧基板冷却和表面处理工序，其特别之处是：所述加热炉加热工序由明火加热段、辐射管段和冷却段组成，其中，辐射管段又分为辐射管加热和辐射管均热两阶段，常用热轧基板加热炉加热工序的热工制度如下：

[0008] a.一般用镀锌板：明火加热段炉温1120～1250℃、带温720～750℃，辐射管段的辐射管加热阶段炉温780～800℃、带温720～750℃，辐射管段的辐射管均热阶段炉温为680～700℃、带温680～690℃；冷却段炉温350℃、带温400～450℃；

[0009] b.一般结构用镀锌板：明火加热段炉温1080～1250℃、带温660～730℃，辐射管段的辐射管加热阶段炉温720～750℃、带温680～700℃，辐射管段的辐射管均热阶段炉温为680℃、带温670℃；冷却段炉温350℃、带温400～445℃；

[0010] c.高强度结构用镀锌板：明火加热段炉温1080～1230℃、带温650～690℃，辐射管段的辐射管加热阶段炉温720～730℃、带温680～700℃，辐射管段的辐射管均热阶段炉温为680℃、带温660～680℃；冷却段炉温350℃、带温400～440℃；

[0011] 所述热轧基板入锌锅镀锌温度依热轧基板厚度的增加而逐渐降低，其范围为400～450℃。

[0012] 上述热轧基板连续热镀锌生产工艺，所述明火加热段依次分为5个区，从1区至5区各区炉温分别为1080～1120℃、1150～1200℃、1210～1250℃、1180～1220℃、1150～1180℃。

[0013] 上述热轧基板连续热镀锌生产工艺，所述热轧基板入锌锅镀锌工序中气刀缝隙形状呈对称的纺锤形，从其中部向两边均匀取点，各点缝隙开口距离依次为1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm和1.4mm。

[0014] 上述热轧基板连续热镀锌生产工艺，所述热轧基板入锌锅镀锌工序中，熔融锌液温度为454～458℃。

[0015] 本发明方法以热轧卷板为基板，经酸洗处理后，采用改良森基米尔法工艺直接进行热镀锌，减少了传统的热轧卷板酸洗后的冷轧工序。基于热轧卷板规格厚度达到2.0～4.0mm这一特点，本发明为常用热轧基板产品制定了适合的加热炉热工制度；并通过反复试验摸索出热轧基板进入锌锅温度这个影响厚规格热轧基板镀锌生产的关键参数；通过改善气刀刀唇参数和优化气刀挡板距热轧基板边部距离，总结出了一套低速状态下如何提高镀层厚度的方法，可以实现生产线速度在23米/分钟低速运行时，使其产品达到镀层重量
300克/平方米、锌层厚度40um(单面)的要求。本发明完善和发展了连续热镀锌工艺理论，探索研究出适合热轧基板热镀锌的生产工艺技术，以该方法生产的热轧镀锌板在建筑业、公路交通业等相关领域具有巨大的市场前景，可为生产企业创造可观的经济效益。

[0016] 附图说明

[0017] 图1是本发明加热炉明火加热段炉温控制图；

[0018] 图2是热轧基板入锌锅温度的趋势图；

[0019] 图3是气刀刀唇缝隙示意图。

具体实施方式

[0020] 本发明针对厚规格热轧基板特点，加热炉选择卧式炉，加热工艺选择改良森吉米尔法，加热炉由明火加热段、辐射管段、冷却段组成，加热炉热工制度是本发明的重要内容。下表给出常用热轧基板的热工制度。

[0021]

[0022] 表中所述一般用钢SGHC是普通热轧镀锌板，其对屈服强度不做要求；一般结构用钢SGH340，是指其屈服强度大于等于245MPa的热轧镀锌板；结构用高强镀锌板SGH440是指屈服强度大于等于335MPa的热轧镀锌板。

[0023] 加热炉明火加热段分为五个区，参看图1，1～5区炉温控制分别为1080～1120℃、1150～1200℃、1210～1250℃、1180～1220℃、1150～1180℃。由图1可见，3区是高温气体区，3区之前的1区和2区为弱氧化气氛，3区之后的4区和5区为还原气氛。这种工艺状态，属于稳定的工艺状态，热轧基板温度的控制范围比较宽阔，生产线速度发生轻微波动时不会影响锌层粘附性。

[0024] 辐射管段分为辐射管加热阶段和辐射管均热阶段，其功能主要是：利用辐射管对热轧基板进行进一步加热、均热和还原。在该段使热轧基板在厚度、宽度方向的温度保持均匀，热轧基板的核心热得以释放，并在氮氢混合气中进行表面还原。热轧基板表面被还原成适宜于热镀锌的海绵状纯铁。

[0025] 在冷却段，热轧基板被4台冷却风机迅速冷却至400～450℃，对于热轧板这是一个最适宜镀锌的温度，然后浸入到454～458℃的熔融锌液中进行热镀锌。

[0026] 热轧基板入锌锅温度，是本发明的关键内容，它直接影响着铁-锌合金层的厚度。热轧基板入锌锅温度越高，铁-锌合金层越厚，纯锌层越薄(俗称“白斑”)。特别是厚规格热轧基板，生产速度较低，热轧基板在锌液中停留时间较长，其入锌锅温度对铁-锌合金层影响尤其明显。本发明经过反复摸索试验，最终确定了厚度2.0～4.0mm规格热轧基板的具体入锌锅温度范围范围为400～450℃(此温度即为冷却段的带温)，依热轧基板厚度的增加而逐渐降低，其变化趋势参看图2。热轧基板热镀锌之后经过风冷，在不接触任何辊面的情况下冷却至290℃以下，以保证热轧基板表面的锌层和锌花不被破坏，保证产品表面质量。

[0027] 为实现热轧基板表面镀层均匀，本发明调整气刀刀唇的吹气形状，增大边部吹气量，参看图3，气刀缝隙形状呈对称的纺锤形，从其中部向两边均匀取点，各点缝隙开口度依次增大，其中0点为1.0mm、1点为1.1mm、2点为1.2mm、3点为1.3mm、4点为1.4mm。刀唇边部开口度的增宽，可以充足的补充气刀气流在热轧基板边部的损失。

[0028] 以下给出几个具体的实施例：

[0029] 实施例1：一般用镀锌板SGHC(CQ)，宽度1250mm，厚度2.0mm。明火加热段5个区炉温分别为：1区1120℃、2区1200℃、3区1250℃、4区1220℃、5区1180℃，带温750℃；辐射管段的辐射管加热阶段炉温800℃，带温750℃；辐射管均热阶段炉温700℃，带温690℃；冷却段炉温350℃，热轧基板入锌锅温度450℃。热轧基板速度39～40米/分钟。加热炉炉内气氛控制：明火加热段，CO含量为4～6％；辐射管段，H2含量为5～7％；O2含量为≤10PPM；DP≤-10℃；冷却段：H2含量为7～12％；O2含量为≤10PPM；DP≤-30℃。

[0030] 实施例2：一般用镀锌板SGHC(CQ)，宽度1500mm，厚度3.0mm。明火加热段5个区炉温分别为：1区1120℃、2区1200℃、3区1250℃、4区1220℃、5区1180℃，带温720℃；辐射管段的辐射管加热阶段炉温780℃，带温720℃；辐射管均热阶段炉温680℃，带温680℃；冷却段炉温350℃，热轧基板入锌锅温度412℃。热轧基板速度27～29米/分钟。加热炉炉内气氛控制：明火加热段，CO含量为4～6％；辐射管段，H2含量为5～7％；O2含量为≤10PPM；DP≤-10℃；冷却段：H2含量为7～12％；O2含量为≤10PPM；DP≤-30℃。

[0031] 实施例3：一般用镀锌板SGHC(CQ)，，宽度1500mm，厚度4.0mm。明火加热段5个区炉温分别为：1区1120℃、2区1200℃、3区1250℃、4区1180℃、5区11602，带温730℃；辐射管段的辐射管加热阶段炉温790℃，带温740℃；辐射管均热阶段炉温690℃，带温680℃；冷却段炉温350℃，热轧基板入锌锅温度400℃。热轧基板速度22～23米/分钟。加热炉炉内气氛控制：明火加热段，CO含量为4～6％；辐射管段，H2含量为5～7％；O2含量为≤10PPM；DP≤-10℃；冷却段：H2含量为7～12％；O2含量为≤10PPM；DP≤-30℃。

[0032] 实施例4：一般结构用镀锌板SGH340(SQ)，宽度1500mm，厚度2.0mm。明火加热段炉温5个区炉温分别为：1区1100℃、2区1190℃、3区1250℃、4区1190℃、5区1160℃，带温670℃；段辐射管段的辐射管加热阶段炉温750℃，带温700℃；辐射管均热阶段炉温680℃，带温670℃；冷却段炉温350℃，热轧基板入锌锅温度445℃。热轧基板速度40～
41米/分钟。加热炉炉内气氛控制：明火加热段，CO含量为4～6％；辐射管段，H2含量为
5～7％；O2含量为≤10PPM；DP≤-10℃；冷却段：H2含量为7～12％；O2含量为≤10PPM；
DP≤-30℃。

[0033] 实施例5：一般结构用镀锌板SGH340(SQ)，宽度1500mm，厚度3.0mm。明火加热段5个区炉温分别为：1区1120℃、2区1180℃、3区1250℃、4区1200℃、5区1150℃，带温
730℃；辐射管段的辐射管加热阶段炉温750℃，带温700℃；辐射管均热段炉温680℃，带温
670℃；冷却段炉温350℃，热轧基板入锌锅温度410℃。热轧基板速度28～29米/分钟。
加热炉炉内气氛控制：明火加热段，CO含量为4～6％；辐射管段，H2含量为5～7％；O2含量为≤10PPM；DP≤-10℃；冷却段：H2含量为7～12％；O2含量为≤10PPM；DP≤-30℃。

[0034] 实施例6：一般结构用镀锌板SGH340(SQ)，宽度1500mm，厚度3.5mm。明火加热段炉5个区炉温分别为：1区1100℃、2区1150℃、3区1220℃、4区1180℃、5区1150℃，带温680℃；辐射管段的辐射管加热阶段炉温730℃，带温690℃；辐射管均热阶段炉温680℃，带温670℃；冷却段炉温350℃，热轧基板入锌锅温度405℃。热轧基板速度25～27米/分钟。
加热炉炉内气氛控制：明火加热段，CO含量为4～6％；辐射管段，H2含量为5～7％；O2含量为≤10PPM；DP≤-10℃；冷却段：H2含量为7～12％；O2含量为≤10PPM；DP≤-30℃。

[0035] 实施例7：一般结构用镀锌板SGH340(SQ)，宽度1500mm，厚度4.0mm。明火加热段炉温5个区炉温分别为：1区1080℃、2区1150℃、3区1210℃、4区1180℃、5区1150℃，带温660℃；段辐射管段的辐射管加热阶段炉温720℃，带温680℃；辐射管均热阶段炉温680℃，带温670℃；冷却段炉温350℃，热轧基板入锌锅温度400℃。热轧基板速度22～
23米/分钟。加热炉炉内气氛控制：明火加热段，CO含量为4～6％；辐射管段，H2含量为
5～7％；O2含量为≤10PPM；DP≤-10℃；冷却段：H2含量为7～12％；O2含量为≤10PPM；
DP≤-30℃。

[0036] 实施例8：高强度结构用镀锌板SGH440(SQ)，宽度1500mm，厚度2.0mm。明火加热段5个区炉温分别为：1区1080℃、2区1180℃、3区1230℃、4区1200℃、5区1150℃，带温690℃；辐射管段的辐射管加热阶段炉温730℃，带温700℃；辐射管均热段炉温680℃，带温
680℃；冷却段炉温350℃，热轧基板入锌锅温度440℃。热轧基板速度40～42米/分钟。
加热炉炉内气氛控制：明火加热段，CO含量为4～6％；辐射管段，H2含量为5～7％；O2含量为≤10PPM；DP≤-10℃；冷却段：H2含量为7～12％；O2含量为≤10PPM；DP≤-30℃。

[0037] 实施例9：高强度结构用镀锌板SGH440(SQ)，宽度1500mm，厚度3.0mm。明火加热段5个区炉温分别为：1区1080℃、2区1150℃、3区1230℃、4区1180℃、5区1150℃，带温650℃；辐射管段的辐射管加热阶段炉温720℃，带温680℃；辐射管均热段炉温680℃，带温
660℃；冷却段炉温350℃，热轧基板入锌锅温度408℃。热轧基板速度28～30米/分钟。
加热炉炉内气氛控制：明火加热段，CO含量为4～6％；辐射管段，H2含量为5～7％；O2含量为≤10PPM；DP≤-10℃；冷却段：H2含量为7～12％；O2含量为≤10PPM；DP≤-30℃。

[0038] 实施例10：高强度结构用镀锌板SGH440(SQ)，宽度1500mm，厚度4.0mm。明火加热段5个区炉温分别为：1区1080℃、2区1170℃、3区1210℃、4区1180℃、5区1150℃，带温660℃；辐射管段的辐射管加热阶段炉温730℃，带温690℃；辐射管均热阶段炉温680℃，带温670℃；冷却段炉温350℃，热轧基板入锌锅温度400℃。热轧基板速度23～24米/分钟。
加热炉炉内气氛控制：明火加热段，CO含量为4～6％；辐射管段，H2含量为5～7％；O2含量为≤10PPM；DP≤-10℃；冷却段：H2含量为7～12％；O2含量为≤10PPM；DP≤-30℃。